Saprobic fungi as biocontrol agents of halo blight (Pseudomonas syringae pv. garcae) in coffee clones

Abstract

Halo blight caused by Pseudomonas syringae pv. garcae is a limiting disease in coffee production. There are few efficient commercial products on the market to control this disease, and therefore, the prospection of different biocontrol agents is a promising alternative. The objectives in this study were (i) to select saprobic fungi with the potential to control halo blight in coffee clones, and (ii) to evaluate the contributions of induced resistance as control mechanisms. Plants were sprayed with Gonytrichum chlamydosporium, Phialomyces macrosporus, and Moorella speciosa 7 d before inoculation with Pseudomonas. syringae pv. garcae. The area under the halo blight progress curve (AUDPC) and plant growth parameters were evaluated. M. speciose and G. clamydosporium did not reduce the AUDPC and even reduced plant growth in none of the trails compared to the water control. P. macrosporus consistently reduced AUDPC by 42-72% and increased plant height by 40%. Thereafter, the contributions of induced resistance was evaluated for the P. macrosporus, selected as the most promising biocontrol agent.. In order to determine induced resistance, phenylalanine ammonia lyase (PAL), peroxidase (POX), and ascorbate peroxidase (APX) activity of plant leaves were measured at two time points after stress challenge. Enzyme activity evaluation demonstrated high activity of POX and PAL at seven days after treatment with the saprobe, and high APX activity after 14 days. The results of this study indicate that P. macrosporus has the potential to be used in the management of coffee halo blight in seedling production, and one mechanism likely involved is induced resistance.

A mancha aureolada causada por Pseudomonas syringae pv. garcae é uma doença limitante na produção de café. Há poucos produtos comerciais eficientes no mercado para controle desta doença e, portanto, a prospecção de diferentes agentes de biocontrole é uma alternativa promissora. Os objetivos deste estudo foram: (i) selecionar fungos sapróbios com o potencial de controle da mancha aureolada em clones de café, e (ii) avaliar a contribuição da indução de resistência como mecanismo de ação. Plantas foram pulverizadas com Gonytrichum chlamydosporium, Phialomyces macrosporus e Moorella speciosa 7 dias antes da inoculação com P. syringae pv. garcae. A área abaixo da curva de progresso da mancha aureolada (AACPMA) e variáveis relativas ao crescimento foram avaliadas. M. speciose e G. clamydosporium não reduziram a AACPMA em nenhum dos ensaios quando comparado à testemunha. P. macrosporus reduziu a AACPMA em 42-72% e aumentou a altura de plantas em 40%. Em seguida foi avaliada a indução de resistência como possível mecanismo de ação exercido por P. macrosporus, selecionado como o agente de biocontrole da mancha aureolada mais promissor. Para determinar a indução de resistência, as atividades das enzimas fenilalanina ammonia liase (PAL), peroxidase (POX) e ascorbato peroxidase (APX) de folhas tratadas e inoculadas em amostragens aos 7 e 14 dias após o tratamento. A avaliação da atividade de enzimas demonstrou atividade de POX e PAL aos sete dias, e atividade de APX aos 14 dias após tratamento com o sapróbio. Os resultados deste estudo indicam que P. macrosporus tem potencial de ser usado no manejo da mancha aureolada do cafeeiro na produção de mudas, e o mecanismo provavelmente envolvido nesta proteção é a indução de resistência.